●顏士州 文 周周 編

到太空去辦廠，聽起來像是科幻小說或童話故事，但對于現(xiàn)代科學(xué)來說，已經(jīng)不是遙遠(yuǎn)的事情。美國著名的科普作家阿西莫夫曾預(yù)言：“我們能夠設(shè)想，21世紀(jì)將是地球工業(yè)系統(tǒng)逐步遷移到空間軌道上的時代?！爆F(xiàn)在人們已經(jīng)看到了曙光。

品質(zhì)特優(yōu)的太空產(chǎn)品

美國已有6家大公司，在航天飛機(jī)中，進(jìn)行了多次太空產(chǎn)品的試驗(yàn)。結(jié)果證明，利用太空中的失重狀態(tài)，能生產(chǎn)出許多地球上無法制造的品質(zhì)特優(yōu)的產(chǎn)品。如純度極高的大顆粒晶體，這是制造超級計(jì)算機(jī)的重要原料。太空生產(chǎn)的藥物純度比地球上高5倍，生產(chǎn)速度高400～800倍。人們已在太空中試制成功用以防止和溶解血凝的特效藥。第一批在太空航天飛機(jī)上制成的標(biāo)準(zhǔn)橡膠圓珠，可用于科學(xué)儀器，已由美國標(biāo)準(zhǔn)局正式投放市場。

現(xiàn)在，美國還有20多家大公司正在打算進(jìn)行新的太空產(chǎn)品試驗(yàn)與生產(chǎn)。盡管租用航天飛機(jī)生產(chǎn)價格昂貴，但一些公司認(rèn)為，至少有6種太空產(chǎn)品有利可圖，比如某些用途廣泛、每磅價值超過100萬美元的藥物。此外，相關(guān)公司還準(zhǔn)備在太空生產(chǎn)一種全新的輕塑料，并研究一種新的鑄鐵方法。

太空采礦

到月球采礦

太空采礦和太空冶煉

人類在征服了某一個星球以后，就可以把它作為“跳板”，以便到更遙遠(yuǎn)的天體去旅行。所以就需要各種金屬材料，在那兒修筑中途起飛場，維修、建造運(yùn)載火箭和宇宙飛船，建立永久性的太空站……如果這些東西完全從地球上起運(yùn)，由于數(shù)量龐大，那將十分艱巨而且耗資驚人。能不能直接利用其他星球上的資源來進(jìn)行采礦、冶金呢?

被選中的第一個太空站基地，自然是離地球最近的月球?？茖W(xué)家在月球上已經(jīng)找到好幾十種礦物。在月球靠近極點(diǎn)處的隕石坑或火山口里，可能含有積冰。把這些積冰融化，即可解決工業(yè)用水和居留“月球村”人員的用水問題。月球表面的巖石還含有氧化鐵、金屬鈦等礦物，在月球上完全有可能提供人類所需的氧氣，并提煉加工太空站所需的各種金屬材料，如鐵、鋁、鎂、鈦以及玻璃等。太空站必需的資源，則可以靠太陽能供應(yīng)。

美國航空和航天局的科學(xué)家說，21世紀(jì)末，人類還得在地球周圍的小行星上開采礦產(chǎn)資源。首先入選的將是被命名為“2016ED85”和“1986DA”的兩顆小行星，它們離地球的距離相對較近。通過望遠(yuǎn)鏡進(jìn)行分光測定表明，這兩顆小行星上有豐富的鎳和鐵?？上蛐⌒行前l(fā)射載人勘探器，軟著陸后進(jìn)行開采，再帶往宇宙基地使用。

真空煉鋼大大提高了鋼的質(zhì)量，如果在地球上生產(chǎn)，需要安裝龐大而昂貴的設(shè)備。可是在太空，到處都沒有引力，沒有污染，而且是高度真空，比重不同的各種金屬可以均勻地混合在一起，這樣就可以輕而易舉地制成不含氣體和雜質(zhì)的特優(yōu)鋼材和各種合金，它們的強(qiáng)度、塑性和其他性能都是地球產(chǎn)品望塵莫及的。有朝一日，優(yōu)質(zhì)的太空金屬產(chǎn)品還將打入地球市場，滿足一些特殊需要。因?yàn)樵虑虻闹亓铀俣戎挥械厍虻牧种?，把產(chǎn)品從月球運(yùn)往地球，遠(yuǎn)比從地球運(yùn)往月球容易。

“2016ED85”和“1986DA”兩顆小行星可能是新的采礦目標(biāo)

衛(wèi)星上的太陽能發(fā)電廠

在聯(lián)合國能源會議上，有人提出了在太空衛(wèi)星上建造太陽能發(fā)電廠的設(shè)想。

我們知道宇宙中沒有黑夜，沒有陽光傾斜角度偏低的問題，也沒有云層的遮擋，這里的日照強(qiáng)度相當(dāng)于地球上沙漠日照的6倍。所以這種發(fā)電衛(wèi)星工作效率極高，不分晝夜地接收太陽的光熱，并轉(zhuǎn)化為電能，再利用微波束高效率輸送電能，就可以源源不斷地輸送到地球接收站或其他星球上的接收站，這樣人類在地球上就能接收來自太空中的電能了，而每度電的成本僅合人民幣幾分錢。

我國在建造太空發(fā)電站這方面的技術(shù)是世界領(lǐng)先的。2018年我國就已經(jīng)在重慶建了全球第一個模擬太空發(fā)電站實(shí)驗(yàn)室，迄今為止，這個實(shí)驗(yàn)室已經(jīng)運(yùn)作3年有余。2035年以前，我國將建造多顆太陽能發(fā)電衛(wèi)星，每顆能源衛(wèi)星能夠發(fā)出500萬千瓦或者相當(dāng)于5座核電站的發(fā)電量。這些衛(wèi)星的總發(fā)電量已能夠滿足國家全部的能量需要。太空能源清潔、安全、價廉，而且取之不盡，用之不竭，因此大有開發(fā)前途。

地球工廠向太空遷移

工業(yè)化生產(chǎn)固然給人類帶來了現(xiàn)代化的物質(zhì)文明和精神文明，但是大大小小的工廠和礦山占用了地球上有限的空間，破壞了大自然的和諧，并且不可避免地為人類帶來了煩惱，如沒完沒了的噪音、日益嚴(yán)重的大氣污染。不少科學(xué)家認(rèn)為，有朝一日，完全可以把地球上的大部分工廠，至少是一部分污染嚴(yán)重的工廠，遷移到太空軌道或其他天體上去。

美國首富杰夫·貝佐斯預(yù)言，人類將在100年內(nèi)離開地球，到月球建立工業(yè)基地。這句話并不是為我們建設(shè)一個美好的未來，而是為地球謀求出路。到太空建造工廠，其實(shí)早已不是什么荒誕的夢想了。自從20世紀(jì)50年代人造衛(wèi)星和宇宙飛船相繼飛往太空后，“太空建設(shè)”的藍(lán)圖就愈來愈清晰地呈現(xiàn)在我們的眼前。如何在太空建造工廠，已經(jīng)成為科學(xué)家研究的重要課題。